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强直性脊柱炎腰椎-骶骨椎间盘有限元模型建立及应力分析

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 840-846页

作者：康志杰曹振华许阳阳张云凤金凤苏宝科王利东仝铃刘清华方源沙丽蓉亮亮李濛濛杜奕霏林琳王海燕李筱贺李志军内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室内蒙古自治区呼和浩特市010010 中国人民解放军总医院骨科北京市100853 内蒙古医科大学第二附属医院微创脊柱外科内蒙古自治区呼和浩特市010010 山西省长治市人民医院康复医学科山西省长治市046000 内蒙古医科大学第二附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古自治区中医医院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古自治区国际蒙医医院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学第一临床医学院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学精神卫生学院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学附属人民医院内蒙古自治区呼和浩特市010010

背景:强直性脊柱炎是一种风湿免疫类慢性炎症反应疾病,软组织骨化融合及脊柱强直可致生物力学改变。目的:利用有限元分析方法重建强直性脊柱炎腰椎后凸患者的腰椎-骶骨椎间盘,研究T_(11)-S_(1)节段各椎体活动度及纤维环、髓核的生物力... 详细信息

背景:强直性脊柱炎是一种风湿免疫类慢性炎症反应疾病,软组织骨化融合及脊柱强直可致生物力学改变。目的:利用有限元分析方法重建强直性脊柱炎腰椎后凸患者的腰椎-骶骨椎间盘,研究T_(11)-S_(1)节段各椎体活动度及纤维环、髓核的生物力学特征。方法:获取1例强直性脊柱炎腰椎后凸患者的影像资料,将连续扫描的脊柱CT原始影像数据以DICOM格式导入Mimics 21.0,分别重建T_(11)-S_(1)。随后将建立好的模型以“Stl”格式导入3-Matic软件进行椎间盘的重建,得到具有纤维性的椎间盘模型。将完善的模型继续导入Hypermesh软件,对椎体、髓核、纤维环、韧带进行网格划分,赋予材料属性后将模型导入ABAQUS软件中,观察T_(11)-S_(1)各椎体在不同工况下的活动度,并分析各节段纤维环及髓核的生物力学特征。结果与结论:(1)L_(1)节段在后伸、前屈、旋转(左、右)、侧屈(左、右)工况下的活动度均大于其他椎体,L_(1)椎体前屈时的活动度最大,为2.18°;L_(5)节段后伸工时的活动度最小,为0.12°;(2)L_(2)-L_(3)节段椎间盘前屈时的纤维环应力大于后伸时(P<0.05),L_(3)-L_(4)、L_(4)-L_(5)节段椎间盘前屈时的纤维环应力小于后伸时(P<0.05),L_(1)-L_(2)节段椎间盘左旋转时的纤维环应力大于右旋转时(P<0.05),L_(1)-L_(2)、L_(2)-L_(3)、L_(3)-L_(4)、L_(4)-L_(5)、L_(5)-S_(1)节段椎间盘左侧屈时的纤维环应力大于右侧屈时(P<0.05);(3)T_(11)-L_(12)、L_(1)-L_(2)、L_(2)-L_(3)、L_(3)-L_(4)、L_(4)-L_(5)节段前屈时的髓核应力大于后伸时(P<0.05),T_(12)-L_(1)、L_(3)-L_(4)节段椎间盘左旋转时的髓核应力小于右旋转时(P<0.05),T_(11)-T_(12)、L_(1)-L_(2)、L_(2)-L_(3)节段椎间盘左旋转时的髓核应力大于右旋转时(P<0.05),T_(11)-S_(1)节段椎间盘左侧屈时的髓核应力均大于右侧屈时;(4)结果显示,强直性脊柱炎腰椎后凸患者椎体活动度最小值位于后伸工况下的L_(5)椎体,为预防骨折建议避免后伸体位的运动;强直性脊柱炎腰椎后凸患者发病时,纤维环及髓核最大应力部位在L_(1)-L_(2)节段,部位固定且不会随体位的改变而变化,后期手术治疗、矫正畸形应着重松解该节段纤维环及髓核的压力,避免纤维环破裂、髓核损伤。

关键词：强直性脊柱炎腰椎-骶骨椎间盘纤维环髓核有限元分析

基于关联规则的藏文文献流通特征研究——以西藏大学图书馆为例

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西藏大学学报（社会科学版） 2017年第2期32卷 63-69页

作者：刘芳胡志杰西藏大学信息科学技术学院西藏大学图书馆西藏拉萨850000

文献流通数据记录了读者的借阅行为,文章在分析书目数据库存储结构的基础上,提取了西藏大学图书馆馆藏藏文文献的流通数据,提出了Apriori的改进算法,并使用改进后的关联规则算法分析了藏文文献流通数据,挖掘出流通事务数据中隐含的关联... 详细信息

文献流通数据记录了读者的借阅行为,文章在分析书目数据库存储结构的基础上,提取了西藏大学图书馆馆藏藏文文献的流通数据,提出了Apriori的改进算法,并使用改进后的关联规则算法分析了藏文文献流通数据,挖掘出流通事务数据中隐含的关联规则。

关键词：藏文文献关联规则数据挖掘文献著录

基于SHEPWM与MPC混合控制的三电平逆变器研究

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太阳能学报 2019年第11期40卷 3078-3085页

作者：张兴王志捷刘芳洪剑峰夏军合肥工业大学电气学院

特定谐波消除法(SHEPWM)应用于大功率并网逆变器能在降低开关频率的同时有效降低谐波,然而SHEPWM依然存在动态响应慢的问题。针对这一问题,提出一种适用于三电平并网逆变器的改进SHEPWM策略,稳态时采用SHEPWM策略,而在动态过程中采用模... 详细信息

特定谐波消除法(SHEPWM)应用于大功率并网逆变器能在降低开关频率的同时有效降低谐波,然而SHEPWM依然存在动态响应慢的问题。针对这一问题,提出一种适用于三电平并网逆变器的改进SHEPWM策略,稳态时采用SHEPWM策略,而在动态过程中采用模型预测控制(MPC),以实现快速的动态响应。分析研究2种调制策略的切换条件和方法,实现平滑切换。通过实验研究验证所提出方案的有效性和实用性。

关键词：并网逆变器特定谐波消除法模型预测控制混合控制

风光火打捆外送系统STATCOM-POD协调优化设计

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电力系统保护与控制 2022年第1期50卷 78-87页

作者：和萍方祺元武小鹏陶玉昆宫智杰郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002

风电和光伏与火电打捆外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径。针对风光火打捆外送系统低频振荡问题,提出一种基于静止同步补偿器附加功率振荡阻尼控制协调优化设计策略。首先,搭建了风光火打捆外送系统模型,设计了STATCOM-POD控... 详细信息

风电和光伏与火电打捆外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径。针对风光火打捆外送系统低频振荡问题,提出一种基于静止同步补偿器附加功率振荡阻尼控制协调优化设计策略。首先,搭建了风光火打捆外送系统模型,设计了STATCOM-POD控制器,并采用联络线有功功率作为控制器输入量。然后,基于李雅普诺夫稳定法则构建了计及系统所有低频振荡模式最小阻尼比的目标函数。最后,采用遗传算法对多控制器参数进行协调优化,改善了系统低频振荡特性。以IEEE四机二区域系统为例,验证所提方法的正确性和有效性。结果表明:协调优化参数的STACOM-POD控制器能够维持发电机转速的稳定,增加系统的阻尼,抑制低频振荡引起的电网参数波动,改善风光火打捆外送系统的低频振荡特性。

关键词：风光火打捆外送协调优化阻尼特性 STATCOM-POD 低频振荡

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黏土矿物蒙脱石晶体的种类及其结构分析

广西科技大学学报 2020年第3期31卷 75-81,98页

作者：宁林苟开元刘美玲曾纪术陆瑶周翔方志杰广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

蒙脱石是一种常见且应用广泛的黏土矿物,因其具有吸附杂原子的性能,研究蒙脱石对工程安全具有现实意义.鉴于实验研究难以针对蒙脱石吸附特性做出微观解释,采用密度泛函理论计算了5种杂原子(Mg、Na、K、Ca和Cs)蒙脱石晶体的各类性质,包... 详细信息

蒙脱石是一种常见且应用广泛的黏土矿物,因其具有吸附杂原子的性能,研究蒙脱石对工程安全具有现实意义.鉴于实验研究难以针对蒙脱石吸附特性做出微观解释,采用密度泛函理论计算了5种杂原子(Mg、Na、K、Ca和Cs)蒙脱石晶体的各类性质,包括几何电子结构以及杂原子掺入晶胞造成的能量变化.计算结果显示:所有模型中氢氧键均为0.98?,铝氧键比硅氧键要长;所有的蒙脱石晶体内部3种不同氧原子的分波态密度波形相似,硅原子的分波态密度值较小,但与氧的波形重叠,表明有共价键的存在;通过杂原子掺入蒙脱石晶胞造成的能量变化进行分析,结果显示:Mg蒙脱石、Na蒙脱石、K蒙脱石晶体较为稳定.这些通过理论计算得到的稳定蒙脱石结构,对开发新型蒙脱石材料提供了分子层面的认识.

关键词：蒙脱石密度泛函理论电子结构

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浮游植物荧光特征提取及识别测定技术

中国激光 2008年第12期35卷 2052-2059页

作者：张芳苏荣国王修林华洋宋志杰中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室上海200136 中国海洋大学信息科学与工程研究院山东青岛266100

为了区分和识别不同门和属的浮游植物,以coiflet2小波函数(coif2)为基函数对4个门类9个属的12种浮游植物的三维荧光光谱进行分解,选取第三层尺度分量作为浮游植物识别特征谱。不同门类和属(种)的浮游植物的特征谱具有明显的特征差异。Ba... 详细信息

为了区分和识别不同门和属的浮游植物,以coiflet2小波函数(coif2)为基函数对4个门类9个属的12种浮游植物的三维荧光光谱进行分解,选取第三层尺度分量作为浮游植物识别特征谱。不同门类和属(种)的浮游植物的特征谱具有明显的特征差异。Bayes判别分析结果表明,此类特征谱对浮游植物在门类层次上的总分类正确率可达99.0%,属层次上的总分类正确率可达97.4%。以聚类分析法确立浮游植物特征谱的标准谱库,以此为基础,利用线性回归法(非负最小二乘法解析)建立浮游植物荧光识别测定技术。该技术对单种浮游植物样品在门类及属层次上的识别正确率均大于98.0%,当加入10%或20%的随机噪声时,在门类及属的层次上的识别正确率分别大于98.0%和85.0%;对浮游植物混合样品中的优势种在门及属的层次上的识别正确率均为100%。

关键词：生物光学浮游植物识别测定小波分析三维荧光光谱特征提取

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球磨机齿圈裂纹补焊工艺及裂纹控制方法研究

现代制造工程 2013年第10期 120-123,138页

作者：刘芳辛志杰曹敏曼中北大学山西省深孔加工工程技术研究中心太原030051

通过对35CrMo钢的焊接性、焊接工艺的研究,结合晋北铝业球磨机齿圈裂纹的实际情况,制定出了球磨机齿圈的补焊工艺方法,将齿圈修复完好并投入使用,取得了较好的经济效益。通过金相分析描述了齿圈裂纹形成的原因并提出了相应的控制方法。

关键词：齿圈裂纹补焊工艺金相分析裂纹控制

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改进SSD算法在中国手语识别上的应用

计算机工程与应用 2021年第3期57卷 156-161页

作者：周舟韩芳王直杰东华大学信息科学与技术学院上海201620

基于计算机视觉的手语识别技术能为聋校双语教学带来很大的便利。近年来,随着深度学习技术的蓬勃发展,手语识别的准确率和速度有了极大的提高。与使用颜色标记和外界技术(如Kinect手心定位技术)的方法不同,提出一种改进的SSD(Single-Sho... 详细信息

基于计算机视觉的手语识别技术能为聋校双语教学带来很大的便利。近年来,随着深度学习技术的蓬勃发展,手语识别的准确率和速度有了极大的提高。与使用颜色标记和外界技术(如Kinect手心定位技术)的方法不同,提出一种改进的SSD(Single-Shot Multibox Detector)网络,对手势进行目标检测完成中国手语识别。针对手部小目标,将SE-Net嵌入SSD中的特征层进行通道权重分配,改进损失函数更好地应对正负样本不均衡问题,使用mixup进行数据增强,将手势识别结果在中国手语关键手势模板库中进行匹配,从而完成动态手语识别。实验证明,该算法在手语识别上具有较高的准确率和识别速度。

关键词：中国手语识别目标检测通道权重分配数据增强

养分影响入侵种喜旱莲子草对专食性天敌的防御

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生物多样性 2017年第12期25卷 1276-1284页

作者：周方张致杰刘木潘晓云复旦大学生物多样性科学研究所生物多样性与生态工程教育部重点实验室上海200438

竞争力增强进化假说(Evolution of Increased Competitive Ability,EICA)认为入侵植物在入侵地由于天敌逃逸导致对天敌防御投入降低而增加生长和繁殖等投入。然而,EICA假说所预测防御能力的进化主要集中在防御的组成抗性方面,而从诱导... 详细信息

竞争力增强进化假说(Evolution of Increased Competitive Ability,EICA)认为入侵植物在入侵地由于天敌逃逸导致对天敌防御投入降低而增加生长和繁殖等投入。然而,EICA假说所预测防御能力的进化主要集中在防御的组成抗性方面,而从诱导抗性和耐受性的角度进行的验证还很有限,并且忽视了生境资源可利用性对植物防御策略的影响。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)原产地(阿根廷)和入侵地(美国)各9个种群,在高、低养分和有、无专食性天敌取食处理下的防御相关功能性状(比茎长、根冠比)及其对天敌取食的诱导反应,以及它们与植物适合度相关指标的关系。结果表明:入侵地种群具有较高的总生物量(+14.7%)、较低的比茎长(防御钻茎化蛹天敌的重要指标,-27.5%),暗示其个体大小增加而防御投入降低,符合EICA假说的预测。入侵地种群耐受性与原产地种群没有显著差异。在高养分下,入侵地种群的比茎长对专食性天敌取食的诱导反应显著增加,且与总生物量呈显著正相关。这些结果表明,相比原产地种群,入侵地种群具有更高的生物量,对专食性天敌的组成抗性降低,且在高养分下对专食性天敌的诱导抗性增加,推测生境的养分富集可能会降低喜旱莲子草的生物防治效果。

关键词：竞争力增强进化假说植物-昆虫关系可塑性资源可利用性诱导抗性